一种高抗冲高导热尼龙复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高抗冲高导热尼龙复合材料及其制备方法，其属于新型接枝尼龙复合材料的技术领域，本发明专利技术分别包括尼龙树脂与核壳结构丙烯酸丁酯接枝马来酸酐共混物、复配填料以及助剂，其中，先以乳液聚合方法合成ACR

【技术实现步骤摘要】
一种高抗冲高导热尼龙复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及新型接枝尼龙复合材料的
，特别是涉及一种高抗冲高导热尼龙复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]尼龙材料为工程塑料之中生产能力和产量都居于第一位的品种，由于其种类不同，化学结构也有所不同，因此，其性能也有不同。总而言之，尼龙材料均具有分子之间可以形成氢键的共同特征，类似形成架桥结构，能够增强分子之间的相互作用力，使尼龙的结构更规整从而更易结晶，从而使尼龙的高熔熔点和力学性能提高。由于尼龙分子结构中具有亲水基团
‑
酰胺基，促使尼龙的吸水性较大，而芳基和亚甲基的存在又使尼龙具有适当的刚性和柔性，因此，可以说尼龙具有很大的可塑性和发展性。尼龙的发展性和可塑性的趋势主要在于对电器产品高性能化、汽车小型化和轻量化的要求，以便达到取代金属材料目的。现今，改性尼龙在透光度、新型高刚性高强度、阻燃和纳米材料等方面具有很强大的发展趋势。最常用的增韧尼龙手段是将尼龙与弹性体进行共混，虽能达到一定增韧目的，但两者单纯共混时，两相间的相容性差，相分离严重，因此，需要改善其相容性。目前，也有采用马来酸酐接枝聚烯烃类聚合物作为冲击改性剂来提高尼龙与弹性体间的相容性及两相间相互作用的工艺。基于此，中国专利CN102060961B公开了一种悬浮法制备高密度聚乙烯
‑
马来酸酐接枝共聚物的方法，该方法制得的共聚物接枝率高，交联物含量趋于零，溶剂用量少，设备和工艺简单，便于大规模生产。上述的一种悬浮法制备高密度聚乙烯
‑
马来酸酐接枝共聚物的方法揭示了将HDPE接枝MAH的接枝方法主要为在高压反应釜中采用悬浮聚合法进行接枝反应，通过在高压反应釜中加入HDPE及其溶胀剂、MAH、界面剂、表面活性剂和水，搅拌升温使HDPE熔融，再滴加引发剂进行悬浮接枝反应，其中引发剂先分散在HDPE的溶胀剂中。
[0003]然而，上述所公开的一种悬浮法制备高密度聚乙烯
‑
马来酸酐接枝共聚物的方法所制备的高密度聚乙烯共聚物还存在抗冲击性能以及导热性能不佳的技术问题。具体的，高密度聚乙烯(HDPE)是一种用途很广的通用塑料。因其具有价格低廉、结晶度高、综合性能好等优点而被广泛用于制作各种生活用具和工业器。但若要将HDPE应用于电子电器、汽车零件或化工设备等领域，其材料自身的抗冲击性能以及导热性能并不能满足应用场景的需求。虽然，上述所公开的一种悬浮法制备高密度聚乙烯
‑
马来酸酐接枝共聚物的方法能改善HDPE与其他材料之间的粘接性，并提高了HDPE的机械性能和扩大了其应用范围，但其仍不能满足电子电器或汽车零件等领域所需要高韧性以及高导热性的材料使用要求。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对现有技术中的复合材料所存在的抗冲击力性能不足以及导热性能不足的技术问题，提供一种高抗冲高导热尼龙复合材料及其制备方法。
[0005]一种高抗冲高导热尼龙复合材料，其包括如下组分：尼龙树脂与核壳结构丙烯酸丁酯接枝马来酸酐共混物、复配填料以及助剂；其中，
所述尼龙树脂与核壳结构丙烯酸丁酯接枝马来酸酐共混物的质量份数为38%
‑
38.3%；所述复配填料的质量份数为60%，其余为助剂；所述尼龙树脂与核壳结构丙烯酸丁酯接枝马来酸酐共混物中，所述尼龙树脂与所述核壳结构丙烯酸丁酯接枝马来酸酐的比例为85比15，并且，所述核壳结构丙烯酸丁酯接枝马来酸酐的核壳比为80:20，丙烯酸丁酯壳层中马来酸酐所占比例为3%；所述复配填料包括氧化铝、天然鳞片石墨以及碳纳米管；所述助剂包括抗氧剂以及润滑剂。
[0006]具体的，所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168中的至少一种。
[0007]具体的，所述抗氧剂的质量份数为0.2%
‑
0.5%。
[0008]具体的，所述润滑剂为液体石蜡。
[0009]具体的，所述润滑剂的质量份数为1.5%。
[0010]具体的，所述尼龙树脂为PA6、PA66或PA1012中的至少一种。
[0011]具体的，所述氧化铝的质量份数为53.5%。
[0012]具体的，所述天然鳞片石墨的质量份数为5%。
[0013]具体的，所述碳纳米管的质量份数为1.5%。
[0014]进一步的，一种制备上述的高抗冲高导热尼龙复合材料的方法，其包括如下步骤：S1：先按预设配方称取物料，物料配方具体为：十二烷基硫酸钠4份、交联剂5份、丙烯酸丁酯400份、甲基丙烯酸甲酯97份、过硫酸钾1.8份、去离子水1600份以及顺丁烯二酸酐3份；S2：然后，先将乳化剂十二烷基硫酸钠与去离子水置于反应釜中，接着，将反应釜置于70℃恒温水浴锅中并完成冷凝装置与氮气装置的安装，打开反应釜内的电动搅拌机搅拌并通入氮气；S3：将反应单体丙烯酸丁酯与交联剂放入容器中混合待用，将过硫酸钾配置成溶液作为氧化还原引发剂待用；S4：反应釜内持续搅拌30分钟后，从装有丙烯酸丁酯和交联剂混合物的容器中取10毫升作为种子乳液；S5：将六分之一的氧化还原引发剂加入到反应釜中，同时，加大反应釜内氮气通入量以使反应釜内的氧气被快速排出；S6：观察到反应釜内混合溶液变蓝之后再计时30分钟，然后，再将剩余的丙烯酸丁酯和交联剂混合物利用蠕动泵滴入反应釜中，并在开始滴加、滴加一半以及滴加终止这三个时机每次各加入六分之一的氧化还原引发剂，接着，再持续搅拌2小时；S7：将预先称取的甲基丙烯酸甲酯与顺丁烯二酸酐利用蠕动泵滴入反应釜中，并在开始滴加与滴加终止这两个时机每次各加入六分之一的氧化还原引发剂，持续反应2小时；S8：取反应釜中的产物经破乳、洗涤、干燥后封装以获得ACR
‑
g
‑
MAH备用；S9：尼龙树脂在使用前先在80℃的条件下经真空干燥箱烘干24小时，然后，再将尼龙树脂与ACR
‑
g
‑
MAH经双螺杆挤出机进行挤出、造粒，挤出机各段温度分别为230℃、235℃、235℃、235℃与240℃；S10：获得尼龙树脂/ACR
‑
g
‑
MAH共混物料粒后，再经真空干燥箱在80℃下烘干24小时；
S11：将尼龙/ACR
‑
g
‑
MAH共混物料粒、复配填料及助剂按预设量在鼓风烘箱中80℃的条件下干燥16小时后，按照预设的配方分别称取所需重量，并以1.5%的液体石蜡作为润滑剂，以抗氧剂1010或抗氧剂168作为抗氧剂；S12：然后，将所称物料混合均匀后，再通过双螺杆挤出机进行熔融挤出，挤出机的D=35mm，L/D=25，并且，挤出机熔融段温度控制在265℃；S13：最后，冷却切粒。
[0015]综上所述，本专利技术一种高抗冲高导热尼龙复合材料分别包括尼龙树脂与核壳结构丙烯酸丁酯接枝马来酸酐共混物、复配填料以及助剂，其中，先以乳液聚合方法合成ACR
‑
g
‑
MAH，与尼龙树脂经熔融制备共混物。FTIR表征成功证实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗冲高导热尼龙复合材料，其特征在于，其包括如下组分：尼龙树脂与核壳结构丙烯酸丁酯接枝马来酸酐共混物、复配填料以及助剂；其中，所述尼龙树脂与核壳结构丙烯酸丁酯接枝马来酸酐共混物的质量份数为38%
‑
38.3%；所述复配填料的质量份数为60%，其余为助剂；所述尼龙树脂与核壳结构丙烯酸丁酯接枝马来酸酐共混物中，所述尼龙树脂与所述核壳结构丙烯酸丁酯接枝马来酸酐的比例为85:15，并且，所述核壳结构丙烯酸丁酯接枝马来酸酐的核壳比为80:20，丙烯酸丁酯壳层中马来酸酐所占比例为3%；所述复配填料包括氧化铝、天然鳞片石墨以及碳纳米管；所述助剂包括抗氧剂以及润滑剂。2.根据权利要求1所述的一种高抗冲高导热尼龙复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种高抗冲高导热尼龙复合材料，其特征在于：所述抗氧剂的质量份数为0.2%
‑
0.5%。4.根据权利要求1所述的一种高抗冲高导热尼龙复合材料，其特征在于：所述润滑剂为液体石蜡。5.根据权利要求1所述的一种高抗冲高导热尼龙复合材料，其特征在于：所述润滑剂的质量份数为1.5%。6.根据权利要求1所述的一种高抗冲高导热尼龙复合材料，其特征在于：所述尼龙树脂为PA6、PA66或PA1012中的至少一种。7.根据权利要求1所述的一种高抗冲高导热尼龙复合材料，其特征在于：所述氧化铝的质量份数为53.5%。8.根据权利要求1所述的一种高抗冲高导热尼龙复合材料，其特征在于：所述天然鳞片石墨的质量份数为5%。9.根据权利要求1所述的一种高抗冲高导热尼龙复合材料，其特征在于：所述碳纳米管的质量份数为1.5%。10.一种制备如权利要求1
‑
9任一项所述的一种高抗冲高导热尼龙复合材料的方法，其特征在于，其包括如下步骤：S1：先按预设配方称取物料，物料配方具体为：十二烷基硫酸钠4份、交联剂5份、丙烯酸丁酯400份、甲基丙烯酸甲酯97份、过硫酸钾1.8份、去离子水1600份以及顺丁烯二酸酐3份；S2：然后，先将乳化剂十二烷基硫酸钠与去...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹理朝，魏雨飞，汪绍军，王智学，李昂，李军华，
申请(专利权)人：广东泰塑新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：